Сначала в Windows Server, а теперь и в Windows 10 появилась современная файловая система REFS (Resilient File System), в которой вы можете отформатировать жесткие диски компьютера или созданные системными средствами дисковые пространства.
В этой статье — о том, что представляет собой файловая система REFS, о её отличиях от NTFS и возможных применениях для обычного домашнего пользователя.
Что такое REFS
Как уже было отмечено выше, REFS — новая файловая система, недавно появившаяся в «обычных» версиях Windows 10 (начиная с версии Creators Update ее можно использовать для любых дисков, ранее — только для дисковых пространств). Перевести на русский можно примерно как «Устойчивая» файловая система.
REFS была разработана для того, чтобы устранить некоторые недостатки файловой системы NTFS, повысить устойчивость, минимизировать возможные потери данных, а также работать с большим количеством данных.
Одна из главных особенностей файловой системы REFS — защита от потери данных: по умолчанию, на дисках хранятся контрольные суммы для метаданных или файлов. При операциях чтения-записи данные файлов сверяются с хранимыми для них контрольными суммами, таким образом, в случае повреждения данных есть возможность сразу «обратить на это внимание».
Изначально REFS в пользовательских версиях Windows 10 была доступна только для дисковых пространств (см. Как создать и использовать дисковые пространства Windows 10).
В случае с дисковыми пространствами её особенности могут быть наиболее полезными при обычном использовании: например, если вы создаете зеркальные дисковые пространства с файловой системой REFS, то при повреждении данных на одном из дисков, поврежденные данные сразу будут перезаписаны неповрежденной копией с другого диска.
Также новая файловая система содержит другие механизмы проверки, поддержки и исправления целостности данных на дисках, причем они работают в автоматическом режиме. Для обычного пользователя это означает меньшую вероятность повреждения данных в случаях, например, внезапного отключения питания при операциях чтения-записи.
Отличия файловой системы REFS от NTFS
Помимо функций, связанных с поддержкой целостности данных на дисках, REFS имеет следующие основные отличия от файловой системы NTFS:
- Обычно более высокая производительность, особенно в случае использования дисковых пространств.
- Теоретический размер тома 262144 экзабайта (против 16 у NTFS).
- Отсутствие ограничения пути к файлу в 255 символов (в REFS — 32768 символов).
- В REFS не поддерживаются имена файлов DOS (т.е. получить доступ к папке C:\Program Files\ по пути C:\progra~1\ в ней не получится). В NTFS эта возможность сохранялась в целях совместимости со старым ПО.
- В REFS не поддерживается сжатие, дополнительные атрибуты, шифрование средствами файловой системы (в NTFS такое есть, для REFS работает шифрование Bitlocker).
В настоящий момент времени нельзя отформатировать системный диск в REFS, функция доступна только для не системных дисков (для съемных дисков не поддерживается), а также для дисковых пространств, и, пожалуй, только последний вариант может быть действительно полезным для обычного пользователя, которого беспокоит сохранность данных.
Обратите внимание, что после форматирования диска в файловой системе REFS, часть места на нем сразу будет занято контрольными данными: например, для пустого диска 10 Гб это около 700 Мб.
Возможно, в будущем REFS может стать основной файловой системой в Windows, однако на данный момент этого не произошло. Официальная информация по файловой системе на сайте Майкрософт: https://docs.microsoft.com/en-us/windows-server/storage/refs/refs-overview
Всемирно известная операционная система Windows 10 использует файловую систему NTFS (New Technology File System), которая обеспечивает надежное и эффективное управление файлами и папками на жестком диске. NTFS предлагает широкий спектр функций, которые повышают безопасность, скорость и надежность работы системы, что делает Windows 10 одним из наиболее устойчивых и функциональных операционных систем на рынке.
NTFS поддерживает множество полезных возможностей, включая передачу информации о разрешениях доступа к файлам и папкам, а также функцию журналирования, которая записывает изменения на диске перед их выполнением. Это позволяет операционной системе восстанавливаться после сбоев и обеспечивает высокую степень надежности и защиты данных.
NTFS также может использоваться для предоставления различных функций шифрования данных, резервного копирования и восстановления, сжатия файлов и многого другого. Она обеспечивает эффективное использование пространства на диске и поддержку файлов и папок больших размеров.
NTFS стала преемницей более старой файловой системы FAT (File Allocation Table), которая использовалась в ранних версиях Windows. В отличие от FAT, которая имеет ряд ограничений, NTFS является более мощной и надежной системой, которая успешно справляется с современными требованиями к хранению и управлению данными.
В целом, NTFS — это одна из ключевых составляющих операционной системы Windows 10, которая обеспечивает высокую производительность, надежность и безопасность работы системы. Благодаря своим многочисленным функциям и возможностям, NTFS продолжает быть одной из самых популярных файловых систем для операционных систем Windows.
Содержание
- Windows 10 и файловые системы
- Принципы работы файловых систем в Windows 10
- FAT32: поддерживаемая файловая система
- NTFS: основная файловая система Windows 10
- Разница между FAT32 и NTFS
Windows 10 и файловые системы
Одна из наиболее популярных файловых систем, используемых в Windows 10, – NTFS (New Technology File System). NTFS является преемником файловой системы FAT32 (File Allocation Table), которая использовалась в более старых версиях Windows. NTFS поддерживает большую емкость диска, более надежную систему безопасности и дополнительные функции, такие как шифрование данных и журналирование.
Кроме NTFS, Windows 10 также поддерживает FAT32, который обычно используется на съемных носителях информации, таких как флеш-накопители и SD-карты. FAT32 имеет некоторые ограничения, включая максимальный размер файла 4 ГБ.
Еще одна файловая система, поддерживаемая в Windows 10, это exFAT (Extended File Allocation Table). Она позволяет использовать большие файлы и емкость диска по сравнению с FAT32, и в то же время не имеет некоторых ограничений NTFS.
При установке Windows 10 на компьютер, по умолчанию используется NTFS. Однако, пользователь может выбрать другую файловую систему при форматировании диска или во время установки операционной системы.
Каждая файловая система имеет свои особенности и ограничения, и выбор подходящей зависит от потребностей и требований пользователя. NTFS является наиболее полнофункциональной файловой системой, подходящей для большинства пользователей Windows 10, в то время как FAT32 и exFAT наиболее удобны для обмена данными с другими операционными системами или устройствами.
Файловая система | Максимальный размер диска | Максимальный размер файла | Поддержка безопасности | Другие возможности |
---|---|---|---|---|
NTFS | 16 ТБ | Без ограничений | Да | Журналирование, шифрование, права доступа |
FAT32 | 2 ТБ | 4 ГБ | Нет | Совместимость с другими операционными системами |
exFAT | 128 ПБ | Без ограничений | Нет | Совместимость с различными устройствами |
Итак, Windows 10 поддерживает несколько файловых систем, и выбор зависит от потребностей и предпочтений пользователя. NTFS является наиболее распространенным и полнофункциональным выбором для большинства пользователей.
Принципы работы файловых систем в Windows 10
NTFS обладает рядом преимуществ, которые делают ее предпочтительной для использования в Windows 10. Она поддерживает большие вместимость дисков и файлов, а также обеспечивает надежность и безопасность данных. NTFS также поддерживает различные функции, такие как сжатие файлов и шифрование данных с помощью BitLocker.
Другой используемой файловой системой в Windows 10 является FAT32 (File Allocation Table). Она является устаревшей и имеет ограничения по размеру файлов и дискового пространства, но все еще используется для совместимости с другими операционными системами и устройствами.
Важным аспектом работы файловых систем в Windows 10 является управление разделами диска. Операционная система использует MBR (Master Boot Record) или GPT (GUID Partition Table), чтобы определить разделы и загрузить систему с жесткого диска. MBR поддерживает до четырех основных разделов, в то время как GPT может поддерживать значительно больше разделов и имеет более надежную структуру.
Windows 10 также поддерживает другие файловые системы, такие как exFAT (Extended File Allocation Table) и ReFS (Resilient File System). exFAT является более современной версией FAT32 и поддерживает большие файлы и диски, а также является совместимой с другими операционными системами. ReFS является более надежной файловой системой, предназначенной для использования на серверах и в ситуациях, когда требуется максимальная надежность данных.
В целом, работа файловых систем в Windows 10 основывается на принципах организации и управления данными на различных типах носителей. Операционная система поддерживает различные файловые системы, чтобы удовлетворить потребности пользователей в терминах безопасности, производительности и совместимости с другими платформами.
FAT32: поддерживаемая файловая система
Одной из основных особенностей FAT32 является поддержка файлов размером до 4 гигабайт. Также эта файловая система поддерживает разделы до 2 терабайт. FAT32 хорошо совместима с различными операционными системами, такими как Windows, Mac OS и Linux, что позволяет использовать носители с этой файловой системой на разных платформах.
Однако FAT32 имеет свои ограничения. К примеру, она не поддерживает права доступа к файлам и папкам, а также не эффективно использует пространство на диске из-за большого размера кластера. Это означает, что если у вас есть множество небольших файлов, то на диске будет использоваться больше пространства, чем фактически необходимо.
Несмотря на ограничения, FAT32 является хорошим выбором для носителей с ограниченной емкостью и переносных устройств. Она обеспечивает совместимость и доступность между различными ОС, что позволяет удобно использовать флешки и внешние жесткие диски на разных устройствах.
Преимущества FAT32: | Недостатки FAT32: |
---|---|
Поддержка файлов размером до 4 гигабайт | Не поддерживает права доступа к файлам и папкам |
Поддержка разделов до 2 терабайт | Низкая эффективность использования пространства на диске |
Совместимость с различными ОС |
NTFS: основная файловая система Windows 10
Одним из основных преимуществ NTFS является поддержка больших объемов данных. Файловая система NTFS может управлять дисками емкостью до 16 экзабайт (1 экзабайт = 1 миллиард гигабайт). Это позволяет использовать большие жесткие диски в Windows 10 и хранить большое количество файлов без проблем.
NTFS также обеспечивает более надежную защиту данных. Она использует различные методы для обеспечения целостности и безопасности файлов. Например, NTFS поддерживает журналирование, что позволяет восстановить данные после сбоев или отключений питания. Она также поддерживает шифрование файлов и папок, что обеспечивает дополнительную защиту конфиденциальной информации.
NTFS также обладает высокой скоростью работы. Она оснащена оптимизациями для повышения производительности, такими как кэширование файла, индексирование файловой системы и дополнительные алгоритмы маркировки. Это позволяет операционной системе быстро находить нужные файлы и осуществлять операции с ними.
Дополнительные возможности NTFS включают поддержку разреженных файлов (sparse files), альтернативные потоки данных (alternate data streams), точку восстановления системы (system restore point) и многое другое. Эти функции позволяют более гибко управлять файлами и папками в Windows 10.
Преимущества NTFS | Описание |
---|---|
Поддержка больших объемов данных | Управление дисками до 16 экзабайт |
Надежная защита данных | Журналирование, шифрование, защита от сбоев |
Высокая скорость работы | Оптимизации для повышения производительности |
Дополнительные возможности | Разреженные файлы, альтернативные потоки данных, точка восстановления системы и др. |
В целом, NTFS является надежной и эффективной файловой системой, обеспечивающей удобное и безопасное хранение данных в операционной системе Windows 10.
Разница между FAT32 и NTFS
1. Объем и размер файлов
FAT32 имеет ограничение по размеру файла в 4 ГБ и ограничение по объему раздела в 2 ТБ. Это означает, что вы не сможете создавать файлы, превышающие 4 ГБ, и разделы, превышающие 2 ТБ. В случае NTFS эти ограничения отсутствуют, и вы можете создавать файлы и разделы любого размера.
2. Безопасность и доступ к данным
NTFS предоставляет более высокий уровень безопасности и контроля доступа к данным, поскольку он поддерживает различные функции, такие как шифрование, установка прав доступа и журналирование. FAT32 не поддерживает эти функции и обладает более низким уровнем безопасности.
3. Использование дискового пространства
NTFS более эффективно использует дисковое пространство, чем FAT32. Это связано с более эффективной организацией данных и возможностью сжатия файлов. В результате NTFS может хранить больше файлов и использовать меньше дискового пространства по сравнению с FAT32.
4. Восстановление после сбоев
NTFS обладает более надежной системой восстановления после сбойных состояний и ошибок, что делает его более устойчивым к сбоям системы. FAT32 имеет более простую структуру и более ограниченные возможности восстановления, что делает его менее надежным.
Заключение
В общем, NTFS является более продвинутой и предпочтительной файловой системой по сравнению с FAT32. Она обладает большей безопасностью, поддержкой больших объемов данных, более эффективным использованием дискового пространства и надежностью.
Однако, FAT32 может быть полезна, если вам необходима максимальная совместимость с другими операционными системами или устройствами, такими как игровые приставки или телевизоры.
Выбор между FAT32 и NTFS зависит от ваших конкретных потребностей и требований.
Windows 10 поддерживает несколько файловых систем из коробки. Некоторые из них являются наследием и существуют в основном для обратной совместимости, другие современные и имеют широкое применение. В этой статье описаны различные способы, которые вы можете использовать, чтобы посмотреть, с помощью какой файловой системы отформатированы ваши диски.
Файловая система — это особый способ хранения и организации вашей информации на разных носителях, включая жесткие диски, твердотельные диски, USB-накопители и другие устройства. Она позволяет хранить, изменять, читать файлы и папки для приложений и операционной системы, установленных на вашем компьютере.
При форматировании внутреннего диска или флеш-накопителя вы готовите его для использования в качестве носителя для хранения данных в вашей операционной системе. Во время этого процесса создается файловая система. Во время форматирования вся информация, хранящаяся на диске или разделе, будет удалена.
Windows 10 поддерживает файловые системы FAT, FAT32, exFAT, NTFS и ReFS без использования дополнительного программного обеспечения.
У них разные функции и свойства. Например, FAT и FAT32 являются устаревшими файловыми системами. FAT поддерживает максимальный объем 4 ГБ, FAT32 поддерживает 32 ГБ. Файловые системы FAT также имеют ограничения на максимальный размер файла. NTFS — единственная файловая система, которая поддерживает сжатие и шифрование файлов и имеет расширенные функции.
Существует несколько способов, которые вы можете применить для поиска файловой системы, используемой на ваших дисках.
Чтобы узнать файловую систему на дисках в Windows 10, выполните следующие действия.
- Откройте «Проводник» и перейдите в папку «Этот компьютер».
- Кликните правой кнопкой мыши диск и выберите в контекстном меню «Свойства».
- В окне «Свойства» на вкладке «Общие», вы увидите файловую систему вашего диска.
Этот способ, является самым простым и быстрым.
Кроме того, вы можете использовать инструмент Diskpart, Управление дисками или PowerShell.
Посмотреть файловую систему диска с помощью Diskpart
- Нажмите сочетание клавиш Win + R.
- В поле «Выполнить» введите «diskpart» и нажмите Enter.
- В Diskpart введите команду list volume.
После выполнения команды вы увидите файловую систему для каждого диска, подключенного к вашему компьютеру.
Показать файловую систему диска с помощью «Управление дисками».
- Нажмите Win + X или кликните правой кнопкой мыши на кнопку «Пуск».
- В меню WinX выберите «Управление дисками».
- См. Значения в столбце Файловая система.
Наконец, существует еще один способ определения файловой системы для каждого диска, подключенного к вашему компьютеру, с использованием языка сценариев PowerShell.
Определить файловую систему с помощью PowerShell.
- Откройте PowerShell от имени администратора.
- Введите: get-volume и нажмите клавишу Enter.
- На выходе см. Значения в столбце FileSystemType.
Теперь вы знаете, что, очень легко определить файловую систему для ваших дисков. Вы можете использовать любой способ, который вам нравится больше.
Вот и все.
Windows 10 постепенно вытесняет ранние версии операционных систем, поэтому не удивительно, что новые пользователи перед установкой «десятки» интересуются ее системными требованиями.
Что подразумевают под системными требованиями?
Под системными требованиями подразумевается возможность компьютера (ноутбука, смартфона) стабильно, уверенно быстро работать на под управлением операционной системы.
На стабильность и быстроту работы ПК влияют:
- Объем выделенной оперативной памяти и ее тип;
- Процессор, его тактовая частота, количество ядер;
- Жесткий диск, его объем для загрузки фалов операционной системы и обновлений, выделенное место под файл подкачки, технология (HDD или SSD), скорость вращения шпинделя, к примеру 5400 или 7200 оборотов в минуту (для HDD);
- Видеокарта, объем выделенной ОЗУ, тип, частота работы графического процессора, поддержка DirectX нужной версии;
- Дисплей, поддержка разрешения, тип устройства, другие функции.
Как понятно из вышесказанного под системными требованиями подразумевается соответствие характеристик железа установлено в компьютере к требованиям операционной системы для ее стабильной работы.
Но в нашем случае не все вышеописанные требования необходимо учитывать, к примеру размера файла подкачки, или скорость вращения шпинделя жесткого диска.
Так вот, минимальные системные требования Windows 10, по заявлению Microsoft такие:
- Минимально допустимый объем оперативной памяти – 1Гб для версии х32 и 2Гб для х64;
- Видеокарта с поддержкой не ниже DirectX 9 с драйвером WDDM 1.0.;
- Процессор с частотой работы не менее 1ГГц или SoC;
- Жесткий диск размером не менее 16 Гб для версии ОС х32 и 20 Гб для х64;
- Монитор с разрешением не менее 800х600.
Основную конфигурацию железа можно посмотреть в Панели управления-Все элементы панели управления – Система.
Подробную информацию можно получить, установив программу Аida64.
Как видно Windows 10 не такая уж и требовательна к аппаратному обеспечению и уверенно сможет работать на компьютерах даже десятилетней давности, к примеру, работающих на процессоре Pentium D, двух гигабайтной ОЗУ типа DDR2.
Требования во время перехода на Windows 10
Дело в том, что можно обновиться до самой последней версии операционной системы, но сделать это можно, если на компьютере установлены самые свежие версии Windows 7 SP1 или ОС 8.1 с последними обновлениями.
Загружаемый файл дистрибутива десятой версии занимает около 3Гб, а при распаковке и установки может достигать от 16 до 20 Гб в зависимости от разрядности устанавливаемой ОС.
Поэтому Microsoft рекомендует при установке Windows 10 учитывать данные особенности и иметь свободного пространства на жестком диске не менее 32 Гб.
Эти же данные необходимо учитывать при установке чистого дистрибутива «десятки» с DVD диска или флеш накопителя.
Разрядность систем
Многие задаются вопросом, какую версию Windows 10 устанавливать 32 – х битную (работающую на платформе x86) или 64 битную. Первая обозначается х32, вторая х64.
Сразу скажем, лучше установить 64 битную версию, так как это скажется на увеличении производительности ПК и его стабильной работе.
Но перед установкой убедитесь, что «железо» компьютера, особенно процессор, поддерживает работу с х64 версиями ОС.
Как правило все современные процессоры поддерживают платформу х64, но убедитесь, что они поддерживают технологии CMPXCHG16b, PrefetchW и LAHF/SAHF, причем три сразу, иначе система не встанет.
На старых компьютерах скорее всего придется довольствоваться 32-х битной версией ОС.
Что теряет пользователь на х32 оперативной системе:
- В объеме оперативной памяти – больше 4 Гб такая ОС не видит, а как правило приходится довольствоваться 3,5 Гб ОЗУ;
- ОС 10 х64 может видеть до 192 Гб ОЗУ, поэтому если на ноутбуке или ПК стоит 8 Гб оперативки, то тут выбор очевиден.
Файловые системы
Какую файловую систему на Windows 10 лучше использовать FAT32, NTFS или ReFS?
Мы рекомендуем в нашем случае использовать NTFS, хотя и относительно FAT32 ничего против не имеем. ReFS относительно новая файловая система, являющаяся продолжением NTFS, но пока еще не получившая широкого распространения.
Многое зависит от того, какой объем информации хранится на вашем диске.
Дело в том, что NTFS отлично справляется с большими массивами данных, а FAT32 лучше с небольшими объемами информации.
Но так как сейчас трудно себе представить компьютер с парой гигабайт данных, обычно это 100 Гб и больше, то FAT32 уходит на второй план.
На NTFS, в таком случае, компьютер под управлением Windows 10 будет работать быстрее и стабильнее, также восстановить случайно удаленные файлы в данной файловой системе будет легче.
Дополнительные возможности Windows 10 и системные требования под них
Не стоит забывать, что Windows 10, в зависимости от версии (Home, Pro, Enterprise и так далее) обладает множеством дополнительных функций, которые могут забирать у компьютера не только много ресурсов, но и требовать для себя наличия определенного оборудования (устройств).
Стоит заметить, что данные функции в большей мере являются специализированными и доступ к ним возможен не из всех версий Windows 10.
Возьмете для примера Cortana (голосовой помощник). Использовать данного помощника возможно только в некоторых странах Европы, Англии, Китае и США.
Чтобы Cortana четко распознавала команды понадобиться высококачественный микрофон.
Для использования быстрого доступа к устройству с помощью персонализации через отпечаток пальцев или лицо (служба Hello) помимо встроенного сенсора отпечатка пальцев понадобится инфракрасная камера способная анализировать радужную оболочку глаза.
Монитор или экран с поддержкой функции мультитач позволит легко переходить в планшетный режим и обратно, при условии, что они у вас есть.
Для доступа к некоторым возможностям операционной системы придется заводить учетную запись Microsoft, это можно сделать непосредственно из Windows 10.
А чтобы осуществлять безопасные загрузки придется установить софт с поддержкой UEFI v2.3.1 Errata B, а также загрузить сертификат центра Microsoft.
Чтобы использовать полное шифрование диска (технология BitLocker) к системным требованиям можно будет отнести наличие достоверного модуля TPM-версии 1.2 или 2.0 и устройства USB.
Если вы заходите пользоваться системной аппаратной виртуализации (Hyper-V), то сможете это сделать только на версии ОС x64, а системные требования к ней выше, чем к версии х32. При этом обязательно должна быть возможность преобразования адресов SLAT (второй уровень).
Чтобы передавать данные со смартфонов, планшетов или компьютеров на дисплей без использования традиционных HDMI кабелей, компанией Microsoft была разработана технология Miracast.
Для реализации беспроводной взаимосвязи между гаджетами необходимо иметь адаптер беспроводной связи с поддержкой Wi-Fi Direct, видеокарту с поддержкой WDDM-драйвера.
Аналогичные системные требования и для Wi-Fi-печати документов.
От наличия режима ожидания подключения будет зависеть работа InstantGo (режим ожидания, чем-то схожий на режимы сна или гибернации, но при этом остается работа программ в фоновом режиме, скачивание файлов, получение сообщений в Skype, используется от Windows 8.1 и выше).
Поэтому не все, даже современные устройства поддерживают InstantGo.
В чем ошибка многих
Многие пользователи думают, что системные требования ОС Windows 7, 8, 10 одинаковые, мол ОС являются логическим продолжением друг друга.
Безусловно, системные требования у них чем-то схожи, но не более.
Схожесть в основном заключается в использовании железной конфигурации компьютера. Как правило, если ПК или ноутбук уверенно работает на семерке, то также, а если не лучше, будет работать на восьмерке и десятке.
Но нужно понимать, что Windows 10, более совершенная система, обладающая огромными срытыми возможностями и дополнительными функциями, которые отсутствуют в ранних версиях ОС.
Соответственно и системные требования, в плане конфигурации некоторых подключенных устройств, у десятки будут выше.
Другое дело, нужны ли большинству пользователей дополнительные функции Windows 10, и как часто их будут использовать.
Итоги – что говорит опыт
Подводя итоги можно с уверенностью сказать, что системные требования у Windows 10 минимальны, на большинство устройств, особенно 32-х разрядных, она встанет без проблем и будет стабильно работать.
Это касается десктопный и мобильной версий, но при условии, что вы не претендуете на использование в ней всех доступных и скрытых возможностей, которые требовательны к характеристикам и параметрам устройств с помощью которых данные возможности реализуются.
С опыта можно сказать, что Windows 10 уверенно работает на следующей конфигурации ПК:
- Системная плата Asus P5LD2 Deluxe (2005 год);
- Тип ЦП — DualCore Intel Pentium D 930, 3000 MHz (15 x 200) (2004 год);
- Системная память — 3072 МБ (DDR2-667 DDR2 SDRAM);
- MAXTOR STM3160811AS ATA Device -120 Гб.
- Видеоадаптер — nVIDIA GeForce GT 720.
А как система работает на вашем устройстве? Пишите в комментариях.
Последнее обновление 09.10.2020
Время на прочтение
4 мин
Количество просмотров 17K
«ReFS» (Resilient File System) – это новая файловая система от Microsoft, которая создавалась как замена «NTFS». У нее есть несколько солидных преимуществ, а именно, разработчики исправили все ошибки «NTFS». Она гораздо больше защищена от повреждения информации, она лучше переносит возросшую нагрузку, а также масштабируется гораздо проще.
Основные функции Resilient File System
Целостность информации, использование контрольных сумм для метаданных.
Запись информации — Integrity streams (повышенная защита файлов при ошибке части носителя).
«allocate on write» — новая транзакционная модель.
Масштабируемость, увеличенные лимиты на объем каталогов, файлов, разделов.
Работа с пулами разделов, виртуализация разделов.
«data sriping» — система увеличивает производительность и отказоустойчивость данных, избыточная запись информации как в RAID массивах.
Чтобы выявить скрытые ошибки используется функция — «disk scrubbing», очистка диска в фоне.
Пересохранение информации возле проблемных блоков диска.
Единые пулы носителей, на нескольких компьютерах по сети, повышает отказоустойчивость, уменьшает нагрузку.
Поддержка большинства стандартных функций «NTFS».
Система верификации информации.
Отключение «ReFS» невозможно, так как сбойные сектора изолируются.
«Storage Spaces» — новая уникальная гибкая архитектура.
Еще новая ФС унаследовала часть функционала «NTFS»: работа с «BitLocker», «USN» журналирование, «ACL» контролируемый доступ, «mount points»… Естественно, общий объем данных и подключение к разделам«ReFS», доступны по тем же «API».
Особенности «ReFS»
Контрольные суммы теперь используются для метаданных по умолчанию, также их применяют и к данным отдельных файлов. Так, в процессе чтения\записи, осуществляется верификации «на лету». Когда ФС обнаружит повреждение файлов, то моментально удалит записи без перезагрузки компьютера. То есть, «ReFS» теперь самостоятельно себя корректирует при появлении ошибок.
«ReFS» обеспечивает более высокую надежность сохранения информации, по сравнению со старой ФС. Для хранения файлов и метаданных используются «B+-деревья». Размеры, количество разделов и файлов теперь ограничены максимальным 64-битным значением. Пустое пространство хранится в трех разных таблицах, разбитых по объемам фрагментов (малых, средних, больших). Названия файлов и пути пишуться в «Unicode», они не должны превышать 32 килобайта, то есть название файла можно указывать в 30 тысяч знаков.
Защита от отключения питания. Допустим вы прописываете новое имя файла (или другие метаданные), пропало электричество и вы не успели их сохранить. В «NTFS» — файл будет поврежден, так как вы меняете метаданные напрямую. Но «ReFS» всего лишь делает копию метаданных, и не меняет основные пока не произойдет сохранение, особенность работы функции «Copy-on-write».
Технология «Storage Spaces» — это функция виртуализации носителей. Она позволяет создать единое пространство из нескольких физических дисков на одном ПК или нескольких по локальной сети. Также есть возможность настроить «зеркалирование» как RAID массивах.
Отличия от NTFS
«ReFS» изначально создана для поддержки больших объемов разделов, файлов, каталогов и их имен. Новая ФС может включать до двести шестидесяти двух тысяч эксабайт информации, а «NTFS» — только шестнадцать эксабайт.
Еще, в ней отсутствуют функции шифрования, сжатия, дедупликации, дисковые квоты, жесткие ссылки и расширенные атрибуты. Некоторые из них заменены на новые, например, «ReFS» полностью поддерживает шифрование «BitLocker».
Сейчас, в файловую систему «ReFS» вы сможете отформатировать только пул дисков (пространство хранения), где новая ФС покажет себя во всей красе. Но Windows 10 не разрешит отформатировать обычный носитель в «ReFS». Разработчики подчеркивают значение «ReFS» именно для серверов, она доступна на серверных ОС или в «LTSC» версии.
ОС Windows Server 2016 позволит отформатировать обычные тома в «ReFS», но не позволит отформатировать загрузочный диск, потому что загрузочный сектор должен быть на «NTFS» разделе.
Архитектура файловой системы
Структур ReFS значительно отличается от всех остальных файловых систем для Windows. Главными структурными элементами выступают «B+ деревья». Они бывают одноуровневыми (как листья) и многоуровневыми (как деревья). Это обуславливает хорошее масштабирование, для каждого элемента, входящего в структуру ФС. Эта схема, а также 64-битная адресация каждого элемента, делают невозможным проблемы при ее дальнейшем увеличении.
Как корневая запись B+дерева, остальные записи имеют такой же объем в 16 кб, для блока метаданных. Размер в 60 байт — выделен для промежуточных (адресных) узлов. Следовательно, для правильного описания масштабных структур хранения потребуется малое количество уровней. Это позволило увеличить производительность ФС, по сравнению с другими.
Структура файловой системы ReFS
«ReFS» можно определить по специфической сигнатуре, которая расположена в начале раздела:
0x4000 байт — длина всех страниц ReFS.
Номер первой страницы — 0x1e, то есть 0x78000 байт которые идут сразу за загрузочным разделом. Это стандартное отображение Microsoft, которое информирует, что первые метаданные нужно искать после фиксированного смещения.
Алгоритм поиска удаленных данных
Утилиты для восстановления данных выполнят полное сканирование дискового пространства, отформатированного под «ReFS», используя алгоритм анализа по сигнатурам. Проверяя диск блок за блоком, они обнаружат готовые последовательности данных, определят их и выведут результаты. Так как API для работы с дисками для «ReFS» и «NTFS» одинаковы, то и процессы восстановления данных предельно схожи.
Сначала определяется «Volume Header», в нем записано количество секторов на кластер и какой объем сектора. Основная версия лежит в нулевом секторе, а копия расположена в последнем. Далее считывается «Superblock», он расположен в 30-ом блоке и также есть 2 копии во втором и третьем блоке в конце. Из него, извлекается ссылки на «чекпоинт» и его копию, определяется его последняя актуальная версия по «Virtual Allocated Clock».
Checkpoint содержит информацию об основных таблицах, далее считываются заголовки «Page Header» и блоки с указателями (Pointers) на полный список таблиц. Потом ищется «Container Table» для получения физических адресов из виртуальных, и выполняется поиск по «Object ID Table» — все таблицы найдены.
Утилиты доходят до нулевых уровней — то есть «листов b-дерева», и считывают данные файлов. Так как поиск ведется постранично, то если есть сбои — эти элементы просто исключаются из анализа, а сам процесс сканирования идет дальше. Таким образом утилиты для восстановления данных находят всю информацию, которую возможно «достать» с диска.
Полную версию статьи со всеми дополнительными видео уроками смотрите в источнике.